DE883378C

DE883378C - Device for filling the circuits of flow gears

Info

Publication number: DE883378C
Application number: DEV3947D
Authority: DE
Inventors: Fritz Kugel; Helmut Dipl-Ing Benz
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1940-06-28
Filing date: 1940-06-28
Publication date: 1953-07-16

Description

Einrichtung zum Füllen der Kreisläufe von Strömungsgetrieben Die Erfintd#ung bezieht sich auf Strömungsgetriebe, bei denen ein oder mehrere Strömungskreisläufe wechselweise durch Füllen mit BetriebsflÜssigkeit zur Wirkung unddurch Entleeren außer Wirkung kommen. Es ist -bei solchen Getrieben, üblich, für das Füllen eine (Hilfspumpe vorzusehen, diedie Betriebsflüssigkeit aus dem Sammelbehälter ansau;-t und in den zu füllenden Kreislauf hineinf,ördert.Device for filling the circuits of fluid drives The invention refers to fluid transmission in which one or more flow circuits alternately by filling with operating fluid to take effect and by emptying come out of effect. It is usual for such gears to fill one (Provide an auxiliary pump that draws the operating fluid from the collecting tank; -t and feeds it into the circuit to be filled.

Der Fahrzeu,-be-trieb" fürden solche Strömungsgetriebe vorzugsweise Verwendung finden, erfordert möglichst geringe Ansprech- und Umschaltzeiten, was man durch entsprechend reichliche Bemessung der Hilfspumpe erreichen kann,. Nach vollzogener Füllung des Strömungskreislaufs genügt es jedoch, wesentlich geringere Flüssigkeitsel mengen in den Kreislauf hineinzufördern, um die Leckverluste zu ersetzen und iden Kreislauf voll zu halten. Mit,der großen Fördermenge für,das Fällen dauernd weiterzuarbeiten, wäre im Hinblick auf Deng Leistungsaufwand unwirtschaftlich und würde nur ziv unnötiger WIrmeentwicklung führien.The vehicle operator is preferred for such fluid transmission Find use requires the shortest possible response and switching times, what can be achieved by adequately dimensioning the auxiliary pump. To However, once the flow circuit has been filled, it is sufficient to use significantly less To pump quantities of liquid into the circuit in order to compensate for leakage losses and to keep the cycle full. With, the large flow rate for, taking the felling to continue working would be uneconomical and uneconomical in terms of Deng's workload would only lead to unnecessary heat development.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit ist vorgeschlagen worden, zwei verschiedene, auf gleicher Achse angeordnetePumpen mit je einer Sa.ug-,und Druckleitung zu, verwenden, von den-en die eine dauernd läuft, währenddie,andere nur zum Füllen hinzugenommen wird. Der Antrieb erfolgt bei dieser Anordnung mechanisch von (der Primärwelle des Strömungsgetriebes aus, und die Zusatzpumpe wird, Übex eine- kleine Strömungskupplung zugeschaltet. Es ist ein, Nachteil dieser Einrichtung, daß in Üer Druckleitung -der Zusatzpumpe Vorkärungen getroffen werden müssen, idamit !die von der idauernd laufenden Pumpe geförderte Flüssigkeit nicht durch die Zusatzpumpe hindurch zum Behälter zurückfließt.To overcome this difficulty, it has been proposed to use two different pumps arranged on the same axis, each with a suction and pressure line, one of which runs continuously while the other is only used for filling. In this arrangement, the drive takes place mechanically from (the primary shaft of the fluid transmission, and the additional pump is switched on, via a small fluid coupling. It is a disadvantage of this device that preliminary arrangements must be made in the pressure line of the additional pump Liquid conveyed by the continuously running pump does not flow back through the auxiliary pump to the container.

Die Erfindung sieht vor, eine, einzige Pumpe mit mehreren Schaufelkränzen zu verwenden und diese in einem einzigen GehIuse mit gemeinsamer Saug-und Druckleitung anzuordnm# Diese Schaufelkränze können in verschiedener Weise zueinander angeordnet werden. Beispielsweise können in an sigh bekannter Weise zwei Schaufelkränze konzentrisch auf ider Antriehswelle angeordnet werden, derart, daß sie nacheinander von der Flüssigkeit durchströmt werden. Zum Verändern der Fördermenge wird einer der belden Schaufelkränze wahlweise abgeschaltet. Der eine Schaufelkranz- wirkt hierbei dauernd, während der zweite nur für das Füllen zugeschaltet wird. Ordnet man zwei Schaufe#kränze nebeneinander an, so können sie in derselben Weise betätigt werden, oder aber sie lösen einander ab.The invention provides a single pump with several blade rings to use and this in a single housing with common suction and pressure line zuordnm # These blade rings can be arranged in relation to one another in various ways will. For example, in a manner known from sigh, two blade rings can be concentric be arranged on ider drive shaft in such a way that they are successively removed from the liquid are flowed through. One of the belden blade rings is used to change the delivery rate optionally switched off. The one blade ring acts here continuously, while the the second is only switched on for filling. If you put two shovel wreaths next to each other on, they can be operated in the same way, or they can loosen each other away.

Für Jie, Betätigung der Schaufelkränze können verschiedene, teils bekannte Lösungen gewählt werden. Eine davon bestehtdarin, #daß man einen oder alle Schaufelkränze axial verschiebt; eine andere, daß man den einen Schaufellkranz starr auf der Antriebswelle befestigt, den anderen aber über eine Schaltkupplungein- und ausrückbar macht, so idaß er in ausgerücktem Zustand mit niedriger Drehzahl frei,umlaufen kann.For Jie, actuation of the blade rings can be different, partly known solutions can be chosen. One of them is # that one or all Blade rings displaced axially; another, that one of the shovel rings is rigid attached to the drive shaft, but the other via a clutch and makes disengageable, so that it can rotate freely in the disengaged state at low speed can.

Vorzugsweise werden die Schalteinrichtungen wie euch bei dem obenerwähnt-en, bekannten Vorschlag zur leichtenund aibnutzungsfreien Schaltung für hydraulische Betätigung eingerichtet und die hydraulischen Schaltorgane unmittelbar auf die Antriebswelle gesetzt. Dadurch ist es möglich, von den durch den. Umlauf der Schalteinrichtungen entstehenden Massenkräften der Flüssigkeit Gebrauch zu machein und die Flüssigkeit im wesentlichen drucklos zuzuführen. EndHch ist es vorteilhaft, die Schaltorgane so einzurichten, Üaß, sie sich, wie -dies bei Ader oben im Zusammenhang mitder bekannten Ausführung erwähnten Strömungskupplung der Fall ist, beim Abstellen der Flüssigkeitszufuhr von selbst entleeren; man ordnet zu -diesem Zweck am äußeren Umfang Abspritzlöcher odereuchbesondere selbsttätige Schnellentleerventile bekannter Bauart an; die letzteren wirken so, daß sie bei andauernder Flüssigkeitszufuhr die Auslässegeschlossen halten, bei Wegfall der Flüssigkeitszufuhr aber öffnen.Preferably, the switching devices like you in the above-mentioned, known proposal for easy and non-use switching for hydraulic Actuation set up and the hydraulic switching elements directly on the drive shaft set. This makes it possible to use the. Circulation of the switching devices to make use of the resulting inertia forces of the liquid and the liquid feed essentially without pressure. At the end of the day it is advantageous to use the switching devices set up in such a way, Üass, you yourself, as -this with Ader above in connection with the known Execution mentioned fluid coupling is the case when turning off the liquid supply empty by itself; For this purpose, spray holes are arranged on the outer circumference or special automatic quick drain valves of known design; the latter act in such a way that they keep the outlets closed when the liquid is continuously supplied, but open if the liquid supply is lost.

Die Schaltorgane werden vorteilhaft selbsttätig in Abhängigkeit von einer -geeigneten Betrieibsgröße betätigt, beispielsweise in Abhängigkeit vom Druck in dem zu füllenden Kreislauf, oder vom Entleerungszustand,des vorhergefüllten Kreislaufes.The switching elements are advantageously automatically dependent on a -suitable operating size actuated, for example depending on the pressure in the circuit to be filled or from the emptying state of the pre-filled circuit.

Gegenüber ;dem Bekannten hat !die erfindungsgemäße Anordnung Aden Vorteil größerer Einfachheit. Die Pumpe läßt sich in einem einzigen Spiralgehäuse unterbringen, und es fallen idie Steuereinrichtungen auf der Druckseite weg, die bei der bekannten Lösung mit zwei Pumpen verhindern müssen, (daß idie von der einen Pumpe geförderte Flüssigkeit,durch,die andereintden tehälter zurückströmt, wenn die letztere auß-er Betrieb ist.Compared to the known, the arrangement according to the invention has Aden Advantage of greater simplicity. The pump can be housed in a single volute and there are no control devices on the pressure side that in the case of the known solution with two pumps must prevent (i Pump pumped liquid through, the other flows back into the tank when the latter is out of service.

Die Abbildungen zeigen einige Ausführungsformen,der Erfindung, und zwar Alyb. i eine Pumpe mit zwei hintereinandergeschalteten Schaufelkränzen, Abb.:2, einen Schnitt durch die beiden Schaufelkränze nach der Linie 17-L7, Abb- 3 ebenfalls zwei hintereinandergeschaltetz-Schaufelkränze, von denen der eine axial verschoben wird, Abb. 4 eine Pumpe mit zwei parallel geschalteten Schaufelkränzen und axialer Verschiebung desganzen Läufers.The figures show some embodiments of the invention, namely Alyb. i a pump with two vane rings connected in series, fig. 2, a section through the two vane rings along the line 17-L7, fig- 3 also two series-connected vane rings, one of which is axially displaced, fig. 4 a pump with two blade rings connected in parallel and axial displacement of the entire rotor.

In Abb. i sitzt auf der Getrilebehauptwelle i das Kegelrad, 2, idas mit,dem Kegelrad, 3 kämmt. Dies'es sitzt auf,der Welle 4"die auch,das Pumpenrad 5 mit dem Schaufelkranz 6 trägt. Konzventrisch dazu ist der Schaufelkranz 7 angeordnet; beide Schaufelkränze zusammen,saugen die Flüssigkeit durch den Einlauf ti 5 anund fördern sie in -die Spirale 16. DiI-r Schaufelkranz 7 wird getragen durch #die Scheibe 8 und die Hohlwelle 9, auf -der das Selkundärrad i i einer Strömungskupplung unddie Schale vo, sitzen. Ihren Antrieb empfängt die Kupplung durch das Schaufel mid 12" -das auf -der Welle 4 befestigt ist. Die Flüssigkeitszufuhr zu der Kupplung i i, 12 erfolgt durch iden feststehenden Ringkanal,13, Am Umfang der Kupplungsscha-le io sind Abspritzöffnungen 14 angeordnet. Abb. 2 zeigt die Ausbildung der Schauf el-ung für die Schaufelkränze, 6 und, 7 für,die Drehrichtung gemäß Pfeil iß.In Fig. I, the bevel gear, 2, which meshes with, the bevel gear, 3 sits on the main gear shaft i. Dies'es sitting on, the shaft 4 'which also carries the pump impeller 5 with the blade ring 6 Konzventrisch to the blade ring 7 is arranged;., Both blade rings together, the fluid sucking through the inlet ti 5 Anund promote in -the spiral 16 The blade ring 7 is carried by the disk 8 and the hollow shaft 9, on which the secondary wheel ii of a fluid coupling and the shell are seated is attached. The liquid is supplied to the clutch ii, 12 through the stationary annular channel 13, on the circumference of the clutch shell io spray orifices 14 are arranged. Fig. 2 shows the design of the blades for the blade rings 6 and 7 for the direction of rotation according to the arrow.

Die in Abb. i und 2 #dargestellte Einrichtung wirkt in folgender Weise: Soll ein Kreislauf ge- füllt werden, so wirdder Kupplung i 1, 12 über den Ringkanal 13 Flüssigkeit zugeführt, Es laufen dann beide Schaufelkränze 6 und 7, und zwar Schaufelkranz 6 mit der vollen Drehzahl der Welle 41 Schaufelkranz 7 mit einer etwas geringeren Drehzahl inf olge ides Schlupfes der Kupplung i 1, 12. Ist die Füllung ödes Strömungskreislaufes vollzogen, so wird die Flüssigkeitszufuhr zu 13 ebgesperrt; unter der Wirkung Ader Fliehkräfte entleert sichdie Kupplun-g i i, i?- -durch die Auslaßöffnungen 14. Der Schaufelkranz 7 ist damit sich selber Überlassen und rotiert mit einer Drehzahl, die für den Durchtritt der Flüssigkeit am wenigsten.Verlust-, mit sich bringt. Der Schaufelkranz 6 arbeitet allein.. The i and 2 #dargestellte device in Fig acts in the following manner: If a circuit to be filled Ge, so wirdder clutch i 1, 12 supplied 13 liquid through the annular channel, it then run both blade rings 6 and 7, at the blade ring 6 with the full speed of the shaft 41 blade ring 7 with a slightly lower speed following ides slip of the clutch i 1, 12. When the filling of the dull flow circuit has been completed, the liquid supply to 13 is blocked; Under the action of the centrifugal forces, the clutch is emptied through the outlet openings 14. The blade ring 7 is thus left to its own devices and rotates at a speed that causes the least amount of loss for the liquid to pass through . The blade ring 6 works alone.

In Abb. 3 ist eine Einrichtung,dargestellt, !die hezüglich der Antriebsteile 1, 2, 3 und, 4 sOwile b,-züglich ider Schaufelkränze 6,und 7 gleich wirkt wie die in Abb. i !dargestellte. Die Ausschaltung des Schaufelkranzes 7 erfolgt jedoch durch axiale Verschiebung, so daß seine Schaufeln der hüssigkeits-Strömung überhaupt keinen Widerstand entgegensetzen, wenn er außer Tätigkeit ist. Die Scheibe 8, die den Schaufelkranz 7 trägt, ist an der HülSe 30 befestigt, die in axialer Richtung verschoben werdien kann, in Umfangsrichtung aber gegenüber der Welle 4 unverdrehbax ist. Am anderen Ende der HÜlse 3o befindet sich der Kolben 3 1, der auf der Unterseite mit radialen RiPPen 32' ausgerüstet ist. #X-Iit -,einer Abdichtung 33 ist der Raum unter dem Kolbren gegenüber dem ebenfalls umlaufenden Zylinder34 gedichtet. Auch dieser trägt radiale Rippen 35 und an seinem äußeren Umfang Auslaß-Ölillan,-ell 36. Die Flüssigkeit wird ihm über den kingkanal 37 zugeführt.In Fig. 3 a device is shown,! With regard to the drive parts 1, 2, 3 and 4, plus the blade rings 6 and 7 , acts in the same way as the one shown in Fig. 1! The blade ring 7 is switched off, however, by axial displacement, so that its blades offer no resistance at all to the liquid flow when it is inactive. The disk 8, which carries the blade ring 7 , is attached to the sleeve 30 , which can be displaced in the axial direction, but is not rotatable relative to the shaft 4 in the circumferential direction. At the other end of the sleeve 3o is the piston 3 1, which is equipped on the underside with radial ribs 32 '. # X-Iit -, a seal 33 , the space under the piston is sealed against the likewise circumferential cylinder34. This, too, has radial ribs 35 and outlet-Ölillan, -ell 36 on its outer circumference. The liquid is fed to it via the king duct 37.

Zur Förderun-, d1,-r kleinen Menge zum Vollhaltender Kreisläuf-, wird, Flüssigkeit in den Ringkanal 37 eingelassen. Siee gelangt von dort in den Zylinder 34 und nimmt infolge der Rippen 32 und 35 an der Rotation teil; dadurch entsteht ein Flüssigkeitsdruck im Zylinder 34, der außen am stärksten ist; dieser liebt mit dem Kolben 31 auch den Schaufelkranz 7 entgegen der Schwerkraft an, so daß der Schaufelkranz 6. all-ein arbeitet. Zum Fördern der großen Menge beim Füllen eines Kreislaufes wird die Flüssigkeitszufuhr zum Rin,-kanal 37 abgesperrt, wodurch der Schaufelkranz 7 nach unten sinkt.For the delivery, d1, -r small amount to complete the cycle, liquid is let into the annular channel 37. From there it reaches the cylinder 34 and takes part in the rotation as a result of the ribs 32 and 35; this creates a fluid pressure in the cylinder 34 which is strongest on the outside; With the piston 31, the latter also loves the blade ring 7 against gravity, so that the blade ring 6 works all-in. To convey the large amount when filling a circuit, the liquid supply to the Rin, channel 37 is shut off, whereby the blade ring 7 sinks down.

Ist es aus steuerungstechnischen Gründen notwendig, die Ehischaltung der großen Fördermenge el, z71 nicht durch ,#21)sperr--,n, sondern,durch Zuführen der Steuerflüssigl,#eit herbeizuführen, so kann man den Zylinder 34 umgekehrt anordnen, so daß Schaufelkranz 7 bei Zufuhr von Steuerflüssigkeit nach unten gedrückt wird, während ihn im Ruhezustand etwa eine Feder oben hält.If it is necessary for control reasons, the switching of the large flow rate el, z71 not by, # 21) lock -, n, but by supplying the control fluid, the cylinder 34 can be reversed so that the blade ring 7 is pressed down when supplying control fluid, while it is held by a spring at the top in the idle state.

Al>b. 4 zeigt eine Anordnung mit zwei parallel geschalteten Schaufelkränzen 51 und 52. Die Zahlen i bis 37 bezeichnen dasselbe wie in Abb. 3. Auf der Welle 4 ist beidies,er Anordnung kein Schaufelkranz unmittelbar befestigt; siedient nur zur Lalgerung des Läufers mit Hilfe des Lagersternes 50. Der Schaufelkranz 51 dient zur Förderung der ]deinen Menge zum Vollhalteii der Kreisläufe; zum Füllen eines Strömungskreislaufs wird der Läufer durch Zuführen von Steuerflüssigkeit in den Ringkanal 37 ebenso, wie es bei A-1-#l-). 3 beeschrieben worden ist, nach oben geschoben, so daß beide Kränze 51 und 52 arbeiten können. Der Ring 53 verhindert b--i untenlieggendem Läufer das Zurückfließen der F, lüssi,#g#;keit.Al> b. 4 shows an arrangement with two blade rings 51 and 52 connected in parallel. The numbers i to 37 denote the same as in FIG. 3. No blade ring is directly attached to the shaft 4 in either case; it serves only to store the rotor with the help of the bearing star 50. The blade ring 51 serves to promote the amount of water needed to keep the cycles complete; to fill a flow circuit, the rotor is also used by supplying control fluid into the annular channel 37 , as is the case with A-1- # l-). 3 has been described, pushed up so that both rings 51 and 52 can work. The ring 53 prevents the runner lying below from flowing back the F, lüssi, # g #; keit.

Claims

PATENTAN S PR ÜC II E- i. Device for filling the circuits of Strommig gears, in which at least two Pampel shovel rings are provided, which can optionally be switched so that different large amounts of liquid are conveyed for filling and keeping them full, characterized in that the two blade rings (6 , 7 or 51, 52) are arranged in a single pump housing with a common suction and pressure line (15, and 16).

2. Device according to claim i, characterized in "that inbekannter, two concentrically arranged on the drive shaft blade rings (6, 7) are flowed through in succession by the liquid and that for varying the flow rate of one of the two blade rings (7) can be selectively switched off. 3 . device according to claim 2, characterized indicates overall that, as all is well known, a blade ring (6) fixedly connected to the drive shaft and the second (7) can be coupled with said drive shaft (4). 4. a device according to claim 2, da # identifies by Ge, that a vane ring (6) is rigidly fixed and the second to concentrically arranged blade ring (7), as known per se, axially displaceably but non-rotatably on the drive shaft, (-t) (Fig. 3) . 5. device according to claim i, characterized in that two adjacently arranged pump blade rings (51,52), as known per se, for the purpose of switching! s axially displaceably but non-rotatably on the Antr drive shaft (4) are attached. 6. A device according to claim 4 or 5, characterized in that the axial displacement Hung is acting loading by a rotating with the drive shaft cylinder (34) with pistons (V), which the working liquid is essentially supplied depressurized and this by vanes (32, 35) or digl. set in rotation, thereby generating the fluid pressure required for displacement. 7. Device according to claim 6, characterized in that the circumferential cylinder (34) is provided on the outer circumference with spray holes (36) or quick-release valves known per se, which are used for automatic emptying when the supply of liquid is stopped.